2025-2026年湖南省人教版高中物理下册第九章冲刺练习题

2025-2026年湖南省人教版高中物理下册第九章冲刺练习题一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在第九章《万有引力与航天》中，关于地球同步卫星的说法，下列描述正确的是（）A.地球同步卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度B.地球同步卫星的轨道半径与近地卫星的轨道半径之比为√6：1C.地球同步卫星的向心加速度与近地卫星的向心加速度之比为1：9D.地球同步卫星的运行周期与近地卫星的运行周期之比为1：√62.某星球的质量为地球质量的M倍，半径为地球半径的2倍，若地球表面的重力加速度为g，则该星球表面的重力加速度约为（）A.0.25gB.0.5gC.2gD.4g3.在研究卫星变轨问题时，卫星从高轨道（轨道半径r1）变轨到低轨道（轨道半径r2），下列说法正确的是（）A.卫星需要克服引力做功，机械能增加B.卫星在低轨道的运行速度一定大于在高轨道的运行速度C.卫星变轨过程中，动能和势能的总和保持不变D.卫星在低轨道的向心加速度一定大于在高轨道的向心加速度4.某物体在地球表面附近以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，则物体上升的最大高度h与地球半径R的关系为（）A.h=RB.h=0.5RC.h=R/6D.h=R/35.关于开普勒第三定律，下列说法正确的是（）A.所有行星的轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方之比都相等B.行星轨道半长轴越大，公转周期越长C.开普勒第三定律只适用于椭圆轨道D.开普勒第三定律是由牛顿提出的6.在研究地球同步卫星时，若已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，则同步卫星的轨道半径r的表达式为（）A.r=√(GMT/T²)B.r=√(GRT²/T)C.r=√(GMR/T²)D.r=√(GRT/T²)7.某星球的质量为M，半径为R，一个质量为m的物体在该星球表面受到的引力大小为F，则该星球的第一宇宙速度v的表达式为（）A.v=√(FR/m)B.v=√(GM/R)C.v=√(FR²/m)D.v=√(GMm/R²)8.在研究卫星轨道问题时，若卫星的轨道为圆形，则卫星的向心加速度a与轨道半径r的关系为（）A.a与r成正比B.a与r成反比C.a与r²成正比D.a与r²成反比9.关于万有引力定律，下列说法正确的是（）A.万有引力定律是牛顿提出的，适用于所有物体之间的相互作用B.万有引力定律只适用于质点之间的相互作用C.万有引力定律的公式F=Gm₁m₂/r²中，r是两质点之间的距离D.万有引力定律的发现证明了万有引力是超距作用10.在研究卫星发射问题时，若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则下列说法正确的是（）A.卫星可以逃离太阳引力场B.卫星无法逃离地球引力场C.卫星的运行轨道一定是抛物线D.卫星的运行轨道一定是椭圆二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，则地球质量M的表达式为__________。2.开普勒第一定律的内容是：所有行星都绕太阳运动，其轨道都是__________，太阳位于椭圆的一个焦点上。3.地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相等，若地球自转周期为T，则同步卫星的运行速度v的表达式为__________。4.若某星球的质量为地球质量的2倍，半径为地球半径的0.5倍，则该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的__________倍。5.卫星在轨道上运行时，其动能与势能之比的表达式为__________。6.第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，其表达式为__________。7.若某行星的轨道半长轴为a，公转周期为T，则该行星的轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方之比为__________。8.在研究卫星变轨问题时，卫星从高轨道变轨到低轨道，其机械能的变化情况为__________。9.若某星球的质量为M，半径为R，一个质量为m的物体在该星球表面受到的引力大小为F，则该星球表面的引力场强E的表达式为__________。10.在研究卫星发射问题时，若卫星的发射速度大于第三宇宙速度，则下列说法正确的是__________。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.地球同步卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度。（）2.所有行星的轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方之比都相等。（）3.卫星在轨道上运行时，其动能与势能的总和保持不变。（）4.第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度。（）5.开普勒第三定律只适用于椭圆轨道。（）6.地球同步卫星的运行周期与地球自转周期不相等。（）7.若某星球的质量为地球质量的2倍，半径为地球半径的0.5倍，则该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍。（）8.卫星在轨道上运行时，其向心加速度与轨道半径成反比。（）9.万有引力定律的公式F=Gm₁m₂/r²中，r是两质点之间的距离。（）10.在研究卫星发射问题时，若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则卫星可以逃离太阳引力场。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述开普勒三大定律的主要内容及其物理意义。2.解释什么是地球同步卫星，并说明其运行特点。3.说明卫星变轨过程中机械能的变化情况，并解释原因。4.解释什么是第一宇宙速度，并说明其物理意义。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.某星球的质量为地球质量的2倍，半径为地球半径的0.5倍，若地球表面的重力加速度为g，求该星球表面的重力加速度。2.某卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为地球半径的2倍，求该卫星的运行速度。3.某行星的轨道半长轴为1.5×10⁸km，公转周期为300天，求该行星的轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方之比。4.某卫星从高轨道变轨到低轨道，其机械能增加了10%，求卫星在低轨道的运行速度与在高轨道的运行速度之比。【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：地球同步卫星的运行速度约为3.1km/s，小于第一宇宙速度（7.9km/s），故A错误；根据万有引力提供向心力，有GmM/r²=mv²/r，解得v=√(GM/r)，则轨道半径之比为r₁/r₂=√(T₁²/T₂²)=√(24³/1²)=√6：1，故B正确；向心加速度a=GM/r²，则a₁/a₂=(r₂²/r₁²)=1/36，故C错误；运行周期之比为T₁/T₂=√(r₁³/r₂³)=√(6³/1³)=√6：1，故D错误。2.C解析：根据万有引力等于重力，有GmM/R²=mg，解得M=gR²/G；该星球表面的重力加速度g'=G(2M)/(2R)²=2GM/(4R²)=0.5g，故C正确。3.B解析：卫星变轨到低轨道需要克服引力做功，机械能减少，故A错误；根据万有引力提供向心力，有GmM/r²=mv²/r，解得v=√(GM/r)，则v₂>v₁，故B正确；变轨过程中需要克服引力做功，机械能减少，故C错误；向心加速度a=GM/r²，则a₂>a₁，故D正确。4.C解析：根据竖直上抛运动规律，有v₀²=2gh，解得h=v₀²/2g；在地球表面附近，g≈GM/R²，则h/R=(v₀²/2g)/(R/GM)≈R/6，故C正确。5.A解析：开普勒第三定律的内容是：所有行星都绕太阳运动，其轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故A正确；B是开普勒第三定律的推论，不是内容本身，故B错误；开普勒第三定律适用于所有行星轨道，不限于椭圆轨道，故C错误；开普勒第三定律是开普勒提出的，不是牛顿，故D错误。6.A解析：根据万有引力提供向心力，有GmM/r²=mv²/r，解得r=√(GMT/T²)，故A正确。7.B解析：根据万有引力等于重力，有GmM/R²=mg，解得M=gR²/G；第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，根据万有引力提供向心力，有GmM/R²=mv²/R，解得v=√(GM/R)=√(gR)，故B正确。8.D解析：根据万有引力提供向心力，有GmM/r²=ma，解得a=GM/r²，则a与r²成反比，故D正确。9.A解析：万有引力定律是牛顿提出的，适用于所有物体之间的相互作用，故A正确；万有引力定律不仅适用于质点，也适用于均匀球体，故B错误；万有引力定律的公式F=Gm₁m₂/r²中，r是两质点之间的距离，故C正确；万有引力定律的发现证明了万有引力是近距作用，故D错误。10.A解析：若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则卫星可以逃离地球引力场，故A正确；卫星可以逃离地球引力场，但未必逃离太阳引力场，故B错误；卫星的运行轨道可以是抛物线或双曲线，故C错误；卫星的运行轨道可以是抛物线或双曲线，故D错误。二、填空题1.M=gR²/G解析：根据万有引力等于重力，有GmM/R²=mg，解得M=gR²/G。2.椭圆解析：开普勒第一定律的内容是：所有行星都绕太阳运动，其轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。3.√(GM/(R+h))解析：根据万有引力提供向心力，有GmM/(R+h)²=mv²/(R+h)，解得v=√(GM/(R+h))。4.4解析：根据万有引力等于重力，有GmM/R²=mg，解得M=gR²/G；该星球表面的重力加速度g'=G(2M)/(2R)²=2GM/(4R²)=4g。5.-2解析：卫星的动能Ek=1/2mv²，势能Ep=-GMm/r，则Ek/Ep=-2v²/(GM/r)=-2GM/(GM/r)=-2。6.√(GM/R)解析：第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，根据万有引力提供向心力，有GmM/R²=mv²/R，解得v=√(GM/R)。7.GM/T²解析：根据开普勒第三定律，有a³/T²=GM/T²，故a³/T²=GM/T²。8.减少解析：卫星从高轨道变轨到低轨道需要克服引力做功，机械能减少。9.F/m解析：引力场强E是单位质量物体受到的引力，故E=F/m。10.卫星可以逃离太阳引力场解析：若卫星的发射速度大于第三宇宙速度，则卫星可以逃离太阳引力场。三、判断题1.√解析：地球同步卫星的运行速度约为3.1km/s，小于第一宇宙速度（7.9km/s）。2.√解析：开普勒第三定律的内容是：所有行星都绕太阳运动，其轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方之比都相等。3.√解析：卫星在轨道上运行时，其动能与势能的总和保持不变。4.√解析：第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度。5.×解析：开普勒第三定律适用于所有行星轨道，不限于椭圆轨道。6.×解析：地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相等。7.√解析：根据万有引力等于重力，有GmM/R²=mg，解得M=gR²/G；该星球表面的重力加速度g'=G(2M)/(2R)²=2GM/(4R²)=4g。8.√解析：根据万有引力提供向心力，有GmM/r²=ma，解得a=GM/r²，则a与r²成反比。9.√解析：万有引力定律的公式F=Gm₁m₂/r²中，r是两质点之间的距离。10.×解析：若卫星的发射速度大于第二宇宙速度，则卫星可以逃离地球引力场，但未必逃离太阳引力场。四、简答题1.开普勒三大定律的主要内容及其物理意义：-开普勒第一定律：所有行星都绕太阳运动，其轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。-开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。-开普勒第三定律：所有行星的轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方之比都相等。2.地球同步卫星是绕地球运行的卫星，其运行周期与地球自转周期相等，即24小时。其运行特点包括：-轨道位于地球赤道平面上方。-运行速度约为3.1km/s。-向心加速度与地球表面重力加速度之比为1/36。3.卫星变轨过程中机械能的变化情况：-卫星从高轨道变轨到低轨道，需要克服引力做功，机械能